JP6765107B2 - イリジウム錯体の製造方法、イリジウム錯体ならびに該化合物からなる発光材料 - Google Patents
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Description
イリジウム−窒素結合およびイリジウム−炭素結合を形成する2種類の異なった芳香族複素環配位子を有するトリスシクロメタル化イリジウム錯体とハロゲン化剤とを反応させ、該トリスシクロメタル化イリジウム錯体へハロゲン原子を導入する工程(1)と、
前記工程(1)で製造したトリスシクロメタル化イリジウム錯体のハロゲン原子をボロン酸エステルに変換する工程(2)と、
前記工程(2)で製造したトリスシクロメタル化イリジウム錯体と有機ハロゲン化合物とをクロスカップリング反応させ、炭素−炭素結合を形成する工程(3)とを、
順次含むことを特徴とするトリスシクロメタル化イリジウム錯体の製造方法。
<2> 前記工程(1)におけるハロゲン原子の導入が、イリジウムと結合するベンゼン環の炭素原子から数えてパラ位で行われることを特徴とする前記1に記載のイリジウム錯体の製造方法。
<3> 前記工程(1)におけるハロゲン原子の導入が、構造が同一の2つの芳香族複素環配位子の何れか一方で行われることを特徴とする前記1または2に記載のイリジウム錯体の製造方法。
<4> 前記工程(1)で用いるトリスシクロメタル化イリジウム錯体において、イリジウムと結合するベンゼン環の炭素原子から数えてパラ位の1つまたは2つが、アルキル基、アリール基、または、複素環基の何れかで置換されていることを特徴とする前記1から3の何れかに記載のイリジウム錯体の製造方法。
<5> 前記、芳香族複素環配位子が、2−フェニルピリジン、1−フェニルイソキノリン、2−フェニルキノリン、2−フェニルイミダゾール、5−フェニル−1,2,4−トリアゾール、3−フェニル−1,2,4−トリアゾール、1−フェニルピラゾール、2−フェニルピラジン、2−フェニルピリミジン、4−フェニルピリミジン、3−フェニルピリダジン、ベンゾ[h]キノリン、ジベンゾ[f,h]キノキサリン、2,3−ジフェニルキノキサリン、イミダゾ[1,2−f]フェナントリジンから選ばれ、当該配位子はアルキル基、アリール基、複素環基、アルキルシリル基、または、ハロゲン原子からなる群より選ばれる少なくとも1つの基で置換されていても良いことを特徴とする前記1から4の何れかに記載のイリジウム錯体の製造方法。
<6> 下記一般式(1)で表されることを特徴とするイリジウム錯体。
<7> 一般式(8)〜(15)の何れかで表されることを特徴とする前記6に記載のイリジウム錯体。
<8> 環A、環B、環Cが、各々独立に、ピリジン環、キノリン環、イソキノリン環、ピリミジン環、ピラジン環、ピリダジン環、キノキサリン環、イミダゾール環、または、トリアゾール環であることを特徴とする前記6または7に記載のイリジウム錯体。
<9> 環A、環B、環Cが、各々独立に、ピリジン環、キノリン環、または、イソキノリン環であることを特徴とする前記6から8の何れかに記載のイリジウム錯体。
<10> Ra〜Rfが、水素原子、アルキル基、または、アリール基であることを特徴とする前記6から9の何れかに記載のイリジウム錯体。
<11> R1〜R3のうち、何れか1つが水素原子であることを特徴とする前記6から10の何れかに記載のイリジウム錯体。
<12> Rd〜Rfが、すべて水素原子であることを特徴とする前記6から11の何れかに記載のイリジウム錯体。
<13> 前記6から12の何れかに記載のイリジウム錯体を含むことを特徴とする発光材料。
<14> 前記13に記載の発光材料を含むことを特徴とする有機発光素子。
記載に限定して解釈されない。本発明の効果を奏する限り、実施形態は種々
の変形をしてもよい。
すなわち、一般式(1)において、環A〜環Cの環構造に含まれる原子にそれぞれ結合する基又は原子を表すRa〜Rcのそれぞれは、各々独立に、水素原子、アルキル基、アリール基、複素環基、アルキルシリル基、または、ハロゲン原子を表す。この中でも、Ra〜Rcは、水素原子、アルキル基、または、アリール基であることが好ましく、水素原子、または、アルキル基であることがより好ましい。これらの置換基は、アルキル基、アリール基、複素環基、アルキルシリル基、または、ハロゲン原子からなる群より選ばれる少なくとも1つの基でさらに置換されていても良い。
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ESI−MS:m/z=936.3([M+H]+)
ESI−MS:m/z=1052.5([M+H]+)
ESI−MS:m/z=1238.6([M+H]+)
ESI−MS:m/z=972.1([M+H]+)
1H−NMR(400MHz/アセトン−d6):δ(ppm) 9.13−9.17(m,1H),8.99−9.03(m,1H),8.63(d,1H),8.22−8.32(m,2H),8.07(d,1H),7.85−7.94(m,4H),7.72−7.81(m,10H),7.58−7.65(m,2H),7.51−7.55(m,3H),7.43−7.47(m,1H),7.33−7.39(m,5H),7.10−7.29(m,5H),6.89−7.07(m,4H),6.75−6.83(m,1H),2.92−3.00(m,2H),2.29−2.30(m,3H),1.26−1.28(m,12H).
ESI−MS:m/z=1158.2([M+H]+)
トリス(アセチルアセトナート)イリジウム(III)200mg、配位子(L−1)175mg、配位子(L−2)185mg、2−フェニルピリジン111mg、エチレングリコール5mlをアルゴン雰囲気下、210℃で17時間、加熱反応させた。反応溶液を室温まで冷却後、メタノールを加え析出した固体をろ取した。この固体をシリカゲルカラムクロマトグラフィー(溶離液:ジクロロメタンとヘキサンの混合溶媒)により精製したが、多様な生成物の中から本発明化合物(K−40)を単離することはできなかった。
塩化イリジウム・3水和物300mg、配位子(L−1)314mg、配位子(L−2)331mg、2−エトキシエタノール6.3ml、水2.1mlをアルゴン雰囲気下、15時間、加熱還流した。反応溶液を室温まで冷却後に析出した固体をろ取し、水とメタノールで洗浄した。さらに、この固体をジクロロメタンとメタノールで再結晶し、塩素架橋イリジウムダイマーの混合物401mgを得た。引き続いて、塩素架橋イリジウムダイマー混合物200mg、ナトリウムアセチルアセトナート167mg、2−エトキシエタノール40ml、アルゴン雰囲気下、17時間加熱還流させた。室温まで冷却後に反応溶液を減圧留去し、ここへ水を加え析出した固体をろ取し、水とメタノールで洗浄した。さらにこの固体をジクロロメタンとメタノールで再結晶し、黄色固体を得た。ここで得られた生成物には、化合物(A−1)、化合物(A−2)、化合物(A−3)などが含まれていた。この混合物をカラムクロマトグラフィーで分離精製したが、本発明化合物(K−40)の前駆体である化合物(A−3)を単離することができなかった。したがって、本発明化合物(K−40)を得ることはできなかった。
本発明化合物(K−40)をTHFに溶解させ、アルゴンガスを通気した後、浜松ホトニクス株式会社製の絶対PL量子収率測定装置(C9920)を用いて、室温下での発光スペクトル(励起波長:350nm)を測定したところ、緑色発光(発光極大波長:520.0nm)を示した。発光量子収率は0.89であった。発光スペクトルの半値幅は71.9nmであった。
本発明化合物(K−41)をTHFに溶解させ、アルゴンガスを通気した後、浜松ホトニクス株式会社製の絶対PL量子収率測定装置(C9920)を用いて、室温下での発光スペクトル(励起波長:350nm)を測定したところ、緑色発光(発光極大波長:519.3nm)を示した。発光量子収率は0.88であった。発光スペクトルの半値幅は67.8nmであった。
本発明化合物(K−16)をTHFに溶解させ、アルゴンガスを通気した後、浜松ホトニクス株式会社製の絶対PL量子収率測定装置(C9920)を用いて、室温下での発光スペクトル(励起波長:350nm)を測定したところ、緑色発光(発光極大波長:518.5nm)を示した。発光量子収率は0.89であった。発光スペクトルの半値幅は69.3nmであった。
本発明化合物(K−34)をTHFに溶解させ、アルゴンガスを通気した後、浜松ホトニクス株式会社製の絶対PL量子収率測定装置(C9920)を用いて、室温下での発光スペクトル(励起波長:350nm)を測定したところ、緑色発光(発光極大波長:519.3nm)を示した。発光量子収率は0.88であった。発光スペクトルの半値幅は68.0nmであった。
本発明化合物(K−10)をTHFに溶解させ、アルゴンガスを通気した後、浜松ホトニクス株式会社製の絶対PL量子収率測定装置(C9920)を用いて、室温下での発光スペクトル(励起波長:350nm)を測定したところ、緑色発光(発光極大波長:515.6nm)を示した。発光量子収率は0.87であった。発光スペクトルの半値幅は66.8nmであった。
本発明化合物(K−46)をTHFに溶解させ、アルゴンガスを通気した後、浜松ホトニクス株式会社製の絶対PL量子収率測定装置(C9920)を用いて、室温下での発光スペクトル(励起波長:350nm)を測定したところ、緑色発光(発光極大波長:520.8nm)を示した。発光量子収率は0.88であった。発光スペクトルの半値幅は70.7nmであった。
Ir(ppy)3([化1]のイリジウム錯体)をTHFに溶解させ、アルゴンガスを通気した後、浜松ホトニクス株式会社製の絶対PL量子収率測定装置(C9920)を用いて、室温下での発光スペクトル(励起波長:350nm)を測定したところ、緑色発光(発光極大波長:514.8nm)を示した。発光量子収率は0.84であった。発光スペクトルの半値幅は72.7nmであった。
実施例1〜実施例6で合成した(K−40)、(K−39)、(K−41)、(K−16)、(K−34)、(K−10)の溶媒(クロロホルム、トルエン)に対する溶解性を確認するために、0.1wt%の溶液をそれぞれ作製し、目視により確認したところ、完全に溶解することがわかった。
Ir(ppy)3の溶媒(クロロホルム、トルエン)に対する溶解性を確認するために、0.1wt%の溶液を作製し、目視により確認したところ、かなりの溶け残りが生じた。
実施例1のステップ2で合成した化合物(B)の溶媒(クロロホルム、トルエン)に対する溶解性を確認するために、0.1wt%の溶液を作製し、目視により確認したところ、かなりの溶け残りが生じた。
Claims (7)
- 下記一般式(8)で表されるトリスシクロメタル化イリジウム錯体の製造方法であって、
下記一般式(18)で表されるトリスシクロメタル化イリジウム錯体とハロゲン化剤とを反応させ、該トリスシクロメタル化イリジウム錯体のイリジウムと結合するベンゼン環の炭素原子から数えてパラ位へハロゲン原子を導入する工程(1)と、
前記工程(1)で製造したトリスシクロメタル化イリジウム錯体のハロゲン原子をボロン酸エステルに変換する工程(2)と、
前記工程(2)で製造したトリスシクロメタル化イリジウム錯体と一般式(19)〜(24)の何れかで表される有機ハロゲン化合物とをクロスカップリング反応させ、炭素−炭素結合を形成する工程(3)とを、
順次含むことを特徴とするトリスシクロメタル化イリジウム錯体の製造方法。 - 下記一般式(9)、(10)、(13)の何れかで表されることを特徴とするイリジウム錯体。
- Ra〜Rfが、水素原子、アルキル基、または、アリール基であることを特徴とする請求項2に記載のイリジウム錯体。
- R 3 が水素原子であることを特徴とする請求項2または3に記載のイリジウム錯体。
- Rd〜Rfが、すべて水素原子であることを特徴とする請求項2から4の何れかに記載のイリジウム錯体。
- 請求項2から5の何れかに記載のイリジウム錯体を含むことを特徴とする発光材料。
- 請求項6に記載の発光材料を含むことを特徴とする有機発光素子。
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